金属元素锌的抗氧化性探究
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锌锌的性质:1物理性质:一种化学元素。
化学符号Zn ,原子序数30 , 原子量65。
39 ,属周期系ⅡB族。
锌是银白色金属,略带蓝色,有金属光泽,熔点419。
58℃,沸点907℃,密度7.14克/厘米3,莫氏硬度2.5.纯锌有延展性,含少量杂质就会变脆,导电性和导热性都比较好。
锌是活泼金属,暴露在空气中,表面生成碱式碳酸锌〔ZnCO3·3Zn(OH)2 〕薄膜,起保护作用,能防止金属进一步被氧化。
2、化学性质:锌的化学性质活泼,在常温下的空气中,表面生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜,可阻止进一步氧化. 锌被加热到225℃以上就会燃烧,锌粉在空气中很容易被引燃而着火。
只有在高温下,锌才与氯、溴、硫发生反应。
锌溶于盐酸和硫酸,并放出氢气。
高纯度的金属锌与硫酸的反应很慢,这是因为氢在锌电极上的超电压很高。
只要锌中存在微量超电压较低的金属杂质(如铜、银、金、钴),锌与这些金属组成原电池,便很快与盐酸或硫酸反应。
锌还能溶于氢氧化钠溶液,也放出氢气:Zn+2NaOH =Na2ZnO2+H2锌的氧化态为+2。
氧化锌和氢氧化锌都是白色固体,氢氧化锌是两性氢氧化物,既溶于酸,又溶于碱。
氢氧化锌还可以溶于氨水,形成锌氨配位化合物:Zn(OH)2 +4NH3 = [Zn(NH3)4](OH)2锌矿的品位很低,必须先用浮选法选得精矿,再焙烧成氧化锌,然后在竖罐内用焦炭还原,此时的温度远高于锌的沸点,锌蒸气导入冷凝器中,经加热熔融铸锭。
湿法炼锌是将氧化锌溶于硫酸,然后进行电解。
锌可作为其他金属的涂层而起防腐作用,如涂在钢板上,俗称白铁,锌镀层的优点是可以防止铁被腐蚀,即使锌镀层破裂,锌也比铁活泼,先被腐蚀而保护铁。
锌和铜的合金称黄铜,用于机械工业,锌还做干电池的外皮。
锌是幼小动物体生长所必需的化学元素,人体缺锌,婴幼儿生长和成熟就会受到阻碍,因此硫酸锌可作为药物治疗缺锌病。
3、锌的各种反应方程式:锌粒和稀硫酸反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2锌粒和浓硫酸反应5 Zn + 8 H2SO4(浓)==3SO4 + 2 H2 + 5ZnSO4 + 6 H2O锌和氢氧化钠反应Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2锌粒和稀盐酸反应Zn + 2HCl = H₂↑+ ZnCl₂锌与稀硝酸反应3Zn+8HNO3(稀)=3Zn(NO3)2+2NO↑+4H20锌与浓硝酸反应Zn+4HNO3(浓)=Zn(NO3)2+2NO2↑+2H20锌与硫酸铜反应把锌粒放入硫酸铜溶液中,首先会发生置换反应,也就是Cu会被Zn置换出来附着在Zn粒的表面,这只是第一步.然后在硫酸铜溶液中,Zn和Cu 会形成一个原电池,相当于Zn在中性环境下的电化学腐蚀,主要是吸氧腐蚀:负极:Zn — 2e— = Zn2+正极:O2 + 4e- + 2H2O = 2OH-锌的用途:世界上锌的全部消费中大约有一半用于镀锌,约10%用于黄铜和青铜,不到10%用于锌基合金,约7.5%用于化学制品。
氧化锌表征-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述氧化锌(Zinc Oxide,ZnO)是一种重要的无机化合物,由锌和氧两种元素构成。
它具有多种物理和化学性质,广泛用于各个领域。
本文将对氧化锌的表征进行详细介绍。
首先,我们将介绍氧化锌的物理性质。
氧化锌是一种白色粉末状固体,无味无臭。
其晶体结构属于六方晶系,具有高熔点和热稳定性。
此外,氧化锌具有优异的电学性能,是一种半导体材料,具有特殊的光学和电学性质。
其次,我们将探讨氧化锌的化学性质。
氧化锌在常温下相对稳定,不溶于水和酸,但可溶于碱性溶液。
它具有良好的催化活性,可以催化多种有机反应,例如光催化和氧化反应。
此外,氧化锌还具有抗菌、抗氧化、光敏和防紫外线等特性,因此在医药、化妆品和防晒等领域得到广泛应用。
最后,我们将介绍氧化锌的应用领域。
氧化锌作为一种重要的功能材料,广泛应用于多个领域。
例如,在橡胶工业中,氧化锌可用作活性剂,起到促进橡胶硫化反应的作用。
在电子行业中,氧化锌可以制备成透明导电膜,用于平板显示器和太阳能电池等器件。
此外,氧化锌还可用于催化剂、染料、润滑剂和防腐剂等方面。
综上所述,本文将全面介绍氧化锌的物理性质、化学性质和应用领域。
通过对氧化锌的表征,我们可以深入了解这种材料的特性和潜在的应用价值。
接下来的正文将对氧化锌的各个方面进行详细探讨,希望通过本文的阐述能够增加对氧化锌的全面理解,并为未来的研究和应用提供参考。
1.2 文章结构文章结构本文主要围绕氧化锌的表征展开,文章分为引言、正文和结论三部分。
引言部分(Chapter 1)为文章的开篇,主要包括概述、文章结构和目的。
在概述(1.1)中,将简要介绍氧化锌的基本情况,包括其化学式、晶体结构等相关信息,以及氧化锌在实际应用中的重要性。
这一部分旨在引起读者对本文的兴趣,并为后续内容做好铺垫。
接下来是文章的文章结构(1.2)部分,本部分将详细介绍整篇文章的组织结构。
首先,将会介绍本文的大纲,即引言、正文和结论三个主要部分。
微量元素铁、锌、碘、硒、氟与人体健康的相关性探究X 微量元素铁、锌、碘、硒、氟与人体健康关系极为密切,从地方性疾病、心血管疾病、免疫功能失调、某些肿瘤以及从减轻症状至增进健康和防止衰老,无处不显示出活力。
本文探讨微量元素铁、锌、碘、硒、氟与人体健康的相关性。
标签:铁;锌;碘;硒;氟;人体健康;相关性生命必需元素按其在人体中的含量分为常量元素和微量元素,以含量0.01%为分界线,人体中含量低于0.01%的元素称为微量元素(也称痕量元素)[1]。
人们在研究了生物体内金属元素存在的状态、结构及其生物功能之后,发现微量元素参与了人体内酶的组成,构成了体内重要的载体和电子传递系统,参与某些激素和维生素的合成,并与某些疾病直接相关[2]。
微量元素不能在体内自行合成,只能来自饮食、空气及各种外源性物质,容易产生缺乏或过量,从而引起疾病。
因此,研究微量元素与人体健康的相关性,是医药学领域值得重视的课题。
本文就微量元素铁、锌、碘、硒、氟与人体健康的相关性进行探究,揭示它们与疾病防治的关系,促进健康长寿。
1 铁、锌、碘、硒、氟缺乏1.1 铁(Fe)铁是人体内含量最高的必需微量元素,它有参与氧的运输和贮存、参与合成细胞色素和多种金属酶、增强机体免疫功能等非常重要的生理作用[1]。
铁是血红蛋白和肌红蛋白的组成部分,在体内参与氧的贮存、运输。
Fe2+也是细胞色素的组成部分,参与氧的利用。
当机体摄入铁不足时,往往导致缺铁性贫血、电子传递、氧化还原等代谢紊乱。
1.2 锌(Zn)锌主要以结合状态(大分子配合物)存在于多种含锌酶中,分布于人体各组织中,尤以视网膜、脉络膜、前列腺内含量最高。
锌对促进机体生长发育、维持细胞功能、调节机体免疫具有重要作用。
缺锌时酶的活性下降,引起有关的代谢紊乱,使人体发育和生长受阻、厌食,影响生殖、皮肤病变并发炎症、伤口愈合差,味觉减退及胎儿畸形等。
缺锌对生长期儿童影响最大,导致儿童生长发育迟缓、反复呼吸道感染,性发育迟缓、注意缺陷多动障碍,甚至智力发育障碍[3-4]。
重金属在药理学中的作用研究重金属是一类具有高密度和毒性的金属元素,在环境中广泛存在。
它们可以通过工业排放、农药使用等途径进入我们的生活环境,对人类健康造成潜在威胁。
然而,除了其毒性之外,重金属在药理学中的作用也值得关注和研究。
本文将探讨重金属在药理学中的作用及其研究进展。
一、重金属的药理学作用1. 抗癌作用重金属元素如铂、锇等被广泛应用于化疗药物中。
这些化合物能够与DNA结合,干扰肿瘤细胞的生长和分裂,从而抑制癌细胞的增殖。
铂类化疗药物如顺铂、卡铂等已经成为临床上治疗多种癌症的重要药物,为患者的生存率提供了显著改善。
2. 抗炎作用某些重金属元素具有一定的抗炎作用。
例如,铜可以促进伤口愈合和抗菌,被广泛应用于医疗和保健产品中。
镉、铅等重金属元素在低剂量下也可以发挥一定的抗炎作用,对炎症相关的疾病具有一定的疗效。
3. 抗氧化作用一些重金属元素可以作为抗氧化剂,帮助清除体内的自由基,减轻氧化应激对人体的伤害。
铜、铁等元素在维持细胞健康和延缓衰老过程中发挥重要作用。
此外,硒、锌等重金属元素也能够增强机体的抗氧化能力,有助于预防氧化应激相关的疾病。
二、重金属在药理学研究中的进展1. 重金属配合物的合成与药效优化研究人员通过合成不同结构的重金属配合物,并测试其在药理学上的作用。
这些研究旨在发现更有效的化合物,提高其药效和减少毒副作用。
例如,一些研究正在探索铂类化疗药物的新配方,以提高其抗癌活性并降低耐药性的发生。
2. 重金属与药物相互作用的机制研究重金属元素与药物分子之间的相互作用机制对于理解其药理学作用至关重要。
一些研究使用计算化学和分子模拟等方法,研究重金属与药物之间的结合方式、结合位点以及相互作用的力学性质。
这些研究为合理设计新的药物分子提供了重要的理论依据。
3. 重金属在药物传递系统中的应用重金属的特殊性质使其在药物传递系统中具有一定的应用潜力。
一些研究利用重金属纳米微粒作为载体,将药物包裹其中,增加药物的稳定性和生物利用度。
金属元素锌的抗氧化性探究
陕西省可降解生物医用材料重点实验室西北大学化工学院陕西·西安 710069)
摘要:锌是人体内含量最为丰富的一种营养必需成分,对体内多种生物大分子的的结构和功能以及300多种酶促反应的进行起着不可或缺的作用。
同时,金属元素锌在机体的抗氧化作用方面也发挥着重要作用。
针对锌与抗氧化作用之间的关系进行初步探究。
关键词:锌抗氧化自由基
中图分类号:q581 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2013)007-093-02
1 概述
研究表明,金属元素锌与生物体的多种生理过程密切相关,包括细胞增殖、个体繁殖、机体免疫、抗自由基氧化等。
锌是机体细胞内最广泛存在的一种微量元素,在基因稳定性和功能性方面发挥着重要作用,在保护生物体的细胞成分免于被氧化损伤方面具有重要意义。
本文将对锌元素的抗氧化性进行初探。
2 机理
2.1 锌与铜/锌超氧化物歧化酶(cuzn sod)
锌是cuzn sod的必需组分之一,而cuzn sod是机体细胞抵御活性氧自由基(ros,reactive oxygen species)的第一道重要防线,其功能在于清除超氧阴离子自由基(o2·-),机理如下所示:
2.2 锌与过渡金属
锌能够阻断过渡金属,如铁和铜的氧化还原反应。
大部分生物分子不会被氧气、超氧化物或过氧化氢严重损伤,但能被羟自由基氧化。
当一个自由电子转移到过氧化氢分子上就会生成羟自由基(ho·)。
e- + h2o2 → ho· + oh-
过渡金属通过fenton反应给过氧化氢分子提供自由电子而产生羟自由基。
fe2+ + h2o2 → ho· + oh- + fe3+
cu+ + h2o2 → ho· + oh- + cu2+
通过与过渡金属竞争结合位点,锌能够减弱过渡金属提供自由电子的能力,并降低其发生类似fenton反应的可能性,从而阻止过渡金属产生羟自由基。
另一方面,锌能够阻止蛋白质上的巯基被氧化。
目前研究较多的是 -氨基酮戊酸脱氢酶。
锌通过阻止酶上的巯基被氧化而生成二硫键以保护该种酶不被氧化失活。
锌对其他一些含巯基的蛋白质也有保护作用,如二氢乳清酸酶、微管蛋白、锌指蛋白、内氨酰trna 合成酶以及法尼基转移酶等。
但并不是对所有含巯基的蛋白质都具有保护作用,例如锌金属硫蛋白在锌存在时仍与羟自由基反应生成二硫键,并导致锌原子减少。
2.3 锌与金属硫蛋白
锌通过调节金属硫蛋白的代谢来实现其抗氧化作用。
作为一种低分子量蛋白质,金属硫蛋白在锌的体内稳态方面起着重要作用,并
具有潜在的抗氧化活性。
锌通过金属转录因子1(mtf-1)的活化作用来诱导表达富含半胱氨酸的金属硫蛋白。
锌与mtf-1直接结合并使其活化,mtf-1再与金属应激因子相结合以诱导基因表达生成蛋白质,例如金属硫蛋白。
金属硫蛋白自身就能够清除羟自由基。
因此,金属硫蛋白缺乏可导致机体细胞抗氧化防御体系受损,并使细胞对氧化压力的敏感性增强。
3 锌缺乏与氧化易感性间的关系
尽管目前还不完全清楚锌的抗氧化机制,但已明确缺锌对机体细胞的抗氧化能力有显著影响。
细胞在缺锌培养基中生长时氧化成分的产量较高。
缺锌小鼠体内的氧化性蛋白增加,且dna损伤的几率增大。
已有体内和体外实验结果表明,缺锌时自由基数量增多,损伤增加。
例如,与锌量充足组的小鼠相比,缺锌组小鼠中发生四氯化碳中毒和脂质过氧化作用的几率较高。
综上,缺锌使机体氧化损伤的易感性增强。
另一方面,补锌有助于抵抗氧化损伤和由ros引起的疾病。
因此,通过保护细胞dna免受氧化损伤,锌的抗氧化作用在保持机体细胞的dna完整性方面具有重要意义。
在机体细胞的正常新陈代谢过程中会产生ros。
但在一定的压力条件下,如营养不良,ros的生成量增加并超过机体抗氧化体系的防御能力,从而引起氧化损伤。
实验结果证明,与氧化压力有关的病理学和疾病可能不完全由氧化损伤引起。
ros也可作为信号分子引发病理学症状。
因此,缺锌在慢性疾病,如糖尿病和癌症的发展中所起的作用比单纯引起氧化损伤更为复杂。
除此之外,机体中锌
的水平还会影响体内的氧化还原敏感信号,并最终改变在压力响应、dna修复和细胞凋亡过程中的信号路径。
4 展望
综上所述,缺锌会导致机体对氧化压力的敏感性增加,而且有证据表明氧化压力是引发多种慢性疾病的重要促成因素之一。
因此,补锌剂的制备及其安全性和营养功能性评价成为近年来的研究热点。
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